早在17世纪初,在当时关于一个数学对象能从一个形状连续地变到另一个形状的新思想的影响下,法国天文学家开普勒对圆锥曲线的性质作了新的阐述.他发现了圆锥曲线的焦点和离心率,并指明抛物线还有一个在无穷远处的焦点,直线是圆心在无穷远处的圆.从而他第一个掌握了这样的事实:椭圆、抛物线、双曲线、圆,都可以从其中的一个连续地变为另一个,从而辩证地看到了各类圆锥曲线间的关系.
下面我们从离心率对圆锥曲线的形状的影响入手,来研究圆锥曲线间的关系,为了讨论这个问题,我们首先在同一直角坐标系中把椭圆、抛物线、双曲线这三种曲线的方程统一起来.
1.椭圆、抛物线、双曲线的统一方程
将椭圆 按向量 平移得到
,
即 .
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